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NURBS插補：NURBS (Non Uniform Rational B-Spline)是一種自由曲線；當采用CAD設計模具時，NURBS被廣泛地用來表示自由曲線。NGC系列的16i和30i支持對NURBS曲線的編程。對于模具所需要復雜曲線的加工，最可行的是將定義CAD設計的自由曲線的函數(shù)指令給CNC控制系統(tǒng)。于是開發(fā)出NURBS插補的方法。允許用較少的程序段定義出由大量短直線段組成的程序。減輕了數(shù)據(jù)流的瓶頸。NURBS在用CAD進行模具設計時，自由曲線(或自由曲面)得到了廣泛的應用。NURBS是自由曲線(或自由曲面)的一種形式。它除了具有整個曲線平滑的特征(1次、2次可導)外，還能表現(xiàn)出曲線和樣條曲線所不能表現(xiàn)出的如橢圓、拋物線、雙曲線那樣的二次曲線和直線。而且，由于其表示方程式為多項式的組合，所以具有可局部地變更曲線的性能。NURBS已經(jīng)在CAD中得到普及。NURBS使用控制點、節(jié)點矢量、權三個變量來表達自由曲線。如果采用該三個變量指令NC零件程序，則NC在內部生成NURBS曲線；CNC進行NURBS插補，并沿著該NURBS曲線平滑驅動機床。使加工的工件形狀非常接近CAD設計的幾何形狀。NURBS有如下的優(yōu)點：

（1）由于NURBS曲線近似小直線段，所以誤差很小，精度很高。

（2）與以小線段近似的曲線比較，CNC的零件程序大大縮短。不必要以高速下載零件程序到CNC系統(tǒng)，而且工件的表面非常平滑。

（3）配備64位的RISC時，段處理時間可減少。

（4）進行高精加工時，進給率自動控制：在拐角自動進行加減速，進給率自動控制使之不超過機床允許的加速度率。

該系列CNC精密地按NURBS曲線插補，于是加工出的零件近似于CAD設計的幾何形狀。NURBS插補也支持5軸聯(lián)動。

6) 納米平滑：在模具加工中，可以再現(xiàn)由CAD設計的自由曲面，實現(xiàn)“無研磨"平滑。具有自由曲面形狀的模具加工，在利用CAD/CAM系統(tǒng)創(chuàng)建加工程序的過程中，采用減小設計形狀和程序命令的容許誤差，即“公差值"，以提高加工表面的質量的方法。但是，用程的點由于圓整誤差而沒有處在理想的曲線上，或是由于在直線插補了加工程序而使得曲線成為多角形等原因，導致加工表面出現(xiàn)痕紋。“納米平滑"是以NURBS曲線從CAD/CAM系統(tǒng)的創(chuàng)建的微小線段程序中推測原來的自由曲面，以納米為單位對業(yè)已創(chuàng)建的NURBS曲線進行插補的技術。因此，可以得到接近所設計的形狀的光潔的加工表面，減小手工研磨的工序。由于納米插補使用由CAD/CAM系統(tǒng)創(chuàng)建的微小的線段程序，因此可以繼續(xù)使用過去已用慣的程序。

7) 前瞻控制：一般的數(shù)控系統(tǒng)，執(zhí)行程序是邊輸入、邊運算、邊執(zhí)行，當正在執(zhí)行某段程序時，CNC就計算出下段程序的數(shù)據(jù)。如果執(zhí)行一個程序段過快，比如移動距離短、進給速度快的程序段，那么就會產(chǎn)生運算和處理追不上運動的現(xiàn)象。因此，系統(tǒng)需要進行緩沖。這是數(shù)控系統(tǒng)的重要功能。為了使機床連續(xù)運行，在執(zhí)行某個程序段時，讀取另一個程序段并進行運算，把運算的結果存到緩沖器中。這樣，運行的程序完成以后，下個程序段可以立刻進行。當數(shù)控系統(tǒng)應用在高速加工時，進給率大大提高，因此由于加速度、減速度產(chǎn)生的延遲和伺服產(chǎn)生的延遲引起的誤差也大大增加。如果在不同的加工形狀時對進給率和加減速進行預計算，使得數(shù)控系統(tǒng)在程序編制以后，執(zhí)行以前，預先計算出各程序段的運動軌跡和運動速度；即對將要運行的程序進行預先處理，根據(jù)上面提到的控制進給率和加、減速度方法，預先計算出一些程序段的進給率和加、減速度，進而計算出運動的幾何軌跡，然后送到多段緩沖器，當運行時刀具按一定的速度高速運動，而加工形狀的誤差卻仍然小。這就是“前瞻控制"（“l(fā)ookahead"）。執(zhí)行這種控制，根據(jù)控制的程序段數(shù)，需要以下的控制相配合：

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